隧道工程论文
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探讨公路工程隧道施工控制技术摘要:公路由于其特有的灵活和优越性,发挥着其他运输方式不可替代的作用,是国民经济的重要命脉。
公路隧道是公路工程结构的重要组成部分之一,在公路工程建设中起着至关重要的作用。
本文总结公路隧道施工中常见的施工与管理问题,结合笔者的工作经验,并提出解决隧道施工中问题的具体思路和建议,为以后隧道施工提供相关的参考,提升整体建设质量。
关键词:公路隧道施工常见问题解决措施abstract: highway because of their peculiar flexible and superiority, playing the other modes of transportation irreplaceable function, is the important lifeblood of the national economy. highway tunnel highway engineering structure is the important part of highway engineering construction in plays a vital role. this paper summarizes the highway tunnel construction and management problems of common construction, and combining the experience of work, and put forward the solution of the problem in tunnel construction concrete ideas and suggestions for tunnel construction to provide the related after reference, improve the whole construction quality.keywords: highway tunnel construction common problem solving measures中图分类号:x734 文献标识码:a文章编号:隧道的定义与隧道工程施工中常见问题隧道的定义隧道是修建在地下或水下供机车动车辆通行的建筑物。
隧道地表注浆施工方案论文一、项目背景隧道工程作为我国基础设施建设的重要组成部分,其施工质量直接关系到工程的安全、环保和经济效益。
在隧道施工过程中,地表注浆技术作为一种有效的加固措施,对于提高隧道稳定性、减少地表沉降具有重要意义。
本文以某隧道工程为例,详细阐述地表注浆施工方案。
二、工程概况1.工程位置:某隧道位于我国西南地区,全长3.5公里,穿越地层主要为砂岩、泥岩和煤层。
2.工程目标:通过地表注浆施工,提高隧道周边地层的稳定性,减少地表沉降,确保隧道工程安全、顺利进行。
三、地表注浆施工方案1.注浆材料选择(1)水泥浆:强度高,凝固时间短,适用于隧道周边地层的加固。
(2)水玻璃浆:凝固速度快,适用于地层变形要求较高的区域。
2.注浆工艺(1)布孔:根据隧道设计图纸,确定注浆孔的位置、深度和间距。
布孔原则为“先外后内,先深后浅”,确保注浆范围覆盖隧道周边地层。
(2)钻孔:采用旋挖钻机进行钻孔,孔径为110mm,孔深根据设计要求确定。
(3)注浆:将注浆管插入孔内,连接注浆泵,开始注浆。
注浆过程中,要密切观察压力表读数,确保注浆压力稳定。
当压力达到设计要求时,停止注浆。
(4)封孔:注浆完成后,及时进行封孔处理,防止浆液流失。
3.施工设备(1)注浆泵:选用高压注浆泵,确保注浆压力满足设计要求。
(2)旋挖钻机:用于钻孔,速度快,效率高。
(3)地质雷达:用于检测注浆效果,确保注浆范围满足设计要求。
四、施工质量控制1.注浆材料质量:选用合格的注浆材料,确保其性能指标满足设计要求。
2.注浆工艺控制:严格按照施工方案进行注浆,确保注浆压力、注浆量和注浆时间等参数满足设计要求。
3.施工过程监控:对注浆过程进行实时监控,发现异常情况及时处理。
4.施工安全:加强施工现场安全管理,确保施工人员安全。
五、施工效果评价1.地表沉降观测:通过观测地表沉降,评价注浆效果。
2.隧道周边地层稳定性评价:通过检测隧道周边地层的物理力学指标,评价注浆效果。
公路隧道工程技术论文2019-11-19一、公路隧道衬砌形式隧道衬砌一般常用的形式有整体式衬砌、复合式衬砌、喷锚衬砌。
整体式衬砌通常为保证施工安全要采用喷锚支护等临时支护措施,这种支护不是永久的受力结构,只有模筑混凝土才是永久受力结构。
复合式衬砌通常也将喷锚支护作为初期临时支护,内层用模筑混凝土作为二次衬砌的永久结构,为防止初期喷锚支护和二次模筑混凝土衬砌间因为材料、受力或其他因素而发生不同变形,进而导致混凝土出现裂纹,一般要在两层间根据需要设置防水层或隔离层。
喷锚衬砌是将喷锚支护作为了永久性衬砌结构,适用于地下水不充裕的Ⅲ级或以上围岩的短隧道,喷锚支护是柔性结构,它充分利用围岩的自承能力和围岩形成一体产生共同变形。
通过对这三种常用衬砌形式受力结构的分析,我们可以非常清晰地认识到:三种衬砌中喷锚支护极为重要,其施工质量直接关联隧道主体结构的工程质量,如果出现质量问题,将为公路隧道施工以至于整条公路留下质量隐患或安全隐患。
二、公路隧道支护技术公路隧道初期支护方式要根据施工要求采取不同的支护形式。
主要选择的有喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等支护形式。
(1)喷射混凝土:其方法大致分为素喷和网喷两种,喷射混凝土的作用是对围岩节理、裂隙起到充填作用,将不连续的岩层层面胶结起来,形成一个整体。
同时产生楔效应增加岩块间的磨擦系数,进而有效防止岩块沿软弱面滑移脱落,使表面岩块保持稳定状态。
喷射混凝土由于具有一定粘结力和抗剪强度,能与岩层粘贴的同时和围岩形成了统一的承载体系,极大改善了喷层的受力条件。
喷射混凝土一定要及时并做到分层施喷,喷层虽薄但其具有较高的强度。
这样,喷层有效控制了围岩变形。
即使在围岩仍有较大变形的情形下,仍不致于产生坍塌,这样就有效提高了围岩自承能力。
同时喷射混凝土能使隧道周边的围岩尽早封闭,进而有效防止了围岩的进一步风化。
在喷射混凝土作业施工中,首先要做好职工准备,准备充足的材料如水泥、砂、石、速凝剂、水等,严格检验材料质量,尽量用新鲜的相容性试验合格的水泥和速凝剂,砂、石含水率要达标。
地铁隧道工程施工风险评估与控制研究地铁隧道工程是大型复杂的基础设施建设工程,其施工风险评估与控制研究对于确保工程质量和安全至关重要。
本论文将从地铁隧道工程施工的特点、风险评估方法和风险控制措施等方面进行探讨,以期提供一定的参考和指导。
一、地铁隧道工程施工风险特点地铁隧道工程施工具有以下几个显著特点:1. 隧道工程的固有风险:隧道工程施工地点通常位于城市地下,存在复杂的地质地形条件,如软土、砂砾土、岩石等,这些地质特点常常导致施工风险的增加。
2. 过程复杂性:隧道工程从设计到建设等一系列过程都非常复杂,需要各个专业的工程师和技术人员协同合作,一旦出现失误或差错,就会对整个工程的质量和安全产生重大影响。
3. 施工环境不稳定性:地铁隧道工程施工常常需要在封闭的环境中进行,如地下、水下等,这些环境的不稳定性导致施工风险难以预测和控制。
二、地铁隧道工程施工风险评估方法1. 定性评估方法:根据地铁隧道工程的特点,可以使用定性评估方法对施工过程中的风险进行评估。
这种方法主要是通过专家访谈、经验总结等方式,综合考虑各种风险因素,并对其可能性和严重性进行评价。
2. 定量评估方法:定量评估方法是通过数学和统计分析等手段,对地铁隧道工程的风险进行量化评估。
该方法通常需要建立相应的数学模型,考虑各种风险因素及其相互关系,通过概率、统计等方式进行精确计算。
3. 综合评估方法:综合评估方法是将定性评估方法和定量评估方法相结合,充分考虑地铁隧道工程施工的特点和实际情况,对施工风险进行全面评估。
这种方法既能够考虑到专家的经验和判断,又能够通过数学模型等工具进行量化计算,具有较好的可靠性和实用性。
三、地铁隧道工程施工风险控制措施1. 加强管理和监控:在地铁隧道工程施工过程中,加强对施工的管理和监控是确保工程质量和安全的重要手段。
可以通过建立严格的施工管理制度,加强对施工人员的培训和教育,完善施工监控和检查机制等方式,确保施工按照设计要求进行,及时发现和解决问题。
第1章编制依据及编制原则1。
1 编制依据现行的施工规范、规程、评定标准及施工技术资料。
隧道设计遵循安全、经济、全理的原则、在遵守交通部部颁《公路隧道设计规范》的同时,借鉴国内若干类似条件隧道的实例按照新奥法理论,结合隧道实际情况进行设计。
本工程所涉及的地方和国家有关政策和法规,特别是环境保护、水土保持方面的政策和法规。
1.2 指导思想总体指导思想是:施工时对业主负责,竣工时让业主满意;同时在技术可靠,经济可行的前提下,保质、保量、保工期。
经理部由具有丰富公路施工经验的老同志与年富力强的中青年组成强有力的领导班子。
调集具有类似工程施工经验的专业队伍,完成该工程的施工。
采用先进的管理技术,统筹计划,合理安排,组织分段平行流水作业,均衡生产,保证业主要求的工期。
进一步推广全面质量管理,严格按照ISO9002标准质量体系进行质量程序控制,对施工现场实施施工动态管理和严密监控,上道工序必须为下道工序服务,质量具有优先否决权。
根据工程特点,采用先进、成熟的施工工艺,实行样板引路、试验先行、全过程监控信息化施工。
根据施工工艺和进度要求,采用先进的机械设备,科学配置生产要素,组建功能匹配、良性运作的施工程序,充分发挥机械设备生产能力。
1。
3 编制原则(1)隧道总体布置贴近自然,充分与环境协调,考虑本工程处于主城区边缘,在不受桥梁影响的情况下,不过多破坏原有山体,隧道进出口选位尽量“早进洞,晚出洞”(2)洞门形式选用端墙式洞门,尽量减少大面积的开挖。
洞门与桥梁相接时,控制洞口边仰坡高度,洞门形式与自然地形协调.通过绿化,使洞门融入自然环境中.(3)洞门边仰坡采用先锚喷支护(确保洞口安全)与生态植被防护(植草、灌木、藤蔓植物绿化)结合的多层防护。
第2章工程概况2.1地理位置,地形地貌,气象该隧道所属地貌类型为构造、侵蚀之丘陵地貌.场区地处亚热带冬季半干燥夏季湿润气候地带。
气候温热湿润,雨量充沛,冬暖夏凉,四季分明,阴雨多雾,日照期短,温差较大.据区内气象站近十年的观测资料,据贵州省工程建筑地方标准《贵州省建筑气象参数标准》(黔DBJ22-01-87),本场区属北亚热带,冬春半干燥夏季湿润型气候,年平均气温13.4℃,极端最高31。
隧道设计毕业论文隧道设计:挑战与创新隧道设计是土木工程领域中的重要研究方向,涉及到交通、能源、环境等众多领域。
在现代社会中,隧道的建设和设计对于城市发展和交通运输起着至关重要的作用。
本文将探讨隧道设计的挑战与创新,以及对未来隧道建设的展望。
首先,隧道设计面临的挑战之一是地质条件的不确定性。
地质条件是隧道设计中最重要的考虑因素之一,但由于地质结构的复杂性,地质勘探的难度较大。
地质条件的不确定性给隧道设计带来了很大的挑战,需要工程师们充分考虑地质风险,采取相应的设计措施,确保隧道的安全性和稳定性。
其次,隧道设计还面临着环境保护的压力。
随着人们对环境保护意识的提高,隧道设计需要更加注重环境友好型。
在设计过程中,需要考虑隧道对周边环境的影响,采取相应的措施减少噪音、振动和空气污染等不良影响。
同时,隧道设计还需要充分考虑生态保护,保护野生动植物的栖息地,减少对生态系统的破坏。
另外,隧道设计还需要面对交通需求的不断增加。
随着城市化进程的加快和人口的增长,交通需求不断增加,对隧道设计提出了更高的要求。
设计师们需要考虑如何提高隧道的通行能力、减少拥堵,同时保证交通的安全性和便利性。
这需要充分考虑交通流量、车速、车辆类型等因素,采用先进的交通管理系统和技术手段,以满足日益增长的交通需求。
隧道设计的创新也是不可忽视的。
随着科技的不断进步,隧道设计也在不断创新。
例如,隧道施工技术的创新,如使用先进的隧道掘进机和钻孔爆破技术,可以提高施工效率和质量。
此外,隧道材料的创新也是重要的方向,如使用新型材料来提高隧道的抗压能力和耐久性。
另外,隧道设计还可以结合智能交通系统和信息技术,实现隧道的智能化管理和运营。
对于未来隧道建设,我们可以展望更多的创新和发展。
随着人工智能和自动驾驶技术的发展,未来的隧道设计可以更好地适应交通需求,提供更加安全和高效的交通服务。
同时,隧道设计还可以更加注重可持续发展,结合可再生能源和节能技术,减少对环境的影响。
《隧道软弱围岩变形机制与控制技术研究》篇一一、引言随着我国隧道建设技术的不断发展,面对复杂的岩体地质条件,尤其是软弱围岩地区,其围岩变形控制成为了一项极具挑战性的任务。
本论文以“隧道软弱围岩变形机制与控制技术”为研究对象,旨在深入探讨其变形机制,并研究有效的控制技术。
二、软弱围岩的变形机制1. 地质背景与软弱围岩特性软弱围岩通常指那些强度低、稳定性差的岩体,如泥岩、砂岩和破碎带等。
在隧道施工中,软弱围岩由于受到工程活动的影响,其内部应力场和边界条件发生变化,进而引发围岩的变形和破坏。
2. 变形机制分析软弱围岩的变形机制主要受两方面影响:一是围岩本身的物理力学性质,如强度、弹性模量等;二是工程活动引起的应力场变化。
在隧道开挖过程中,由于空间效应和应力重分布,软弱围岩容易发生剪切、挤压和隆起等变形。
三、控制技术研究1. 支护结构优化设计针对软弱围岩的变形特性,支护结构的设计至关重要。
通过优化支护结构的形式、材料和参数,如采用钢筋混凝土支护、钢拱架支护等,可有效提高支护结构的承载能力和稳定性。
同时,结合数值模拟和现场试验,对支护结构进行优化设计,确保其适应不同地质条件和施工需求。
2. 施工方法与技术改进针对软弱围岩的施工方法和技术进行改进,如采用分步开挖、预留变形量等施工方法,以减小对围岩的扰动和破坏。
同时,引入新型施工技术和设备,如盾构机、TBM等,提高施工效率和安全性。
3. 监测与反馈控制技术在隧道施工过程中,对围岩变形进行实时监测,通过监测数据反馈控制技术,及时调整支护结构和施工参数。
采用地质雷达、位移计等监测设备,对围岩的变形进行实时监测和预警,确保隧道施工安全。
四、案例分析以某隧道软弱围岩工程为例,通过应用上述控制技术,有效控制了围岩的变形和破坏。
在施工过程中,结合地质条件和施工需求,优化了支护结构设计、改进了施工方法和技术、并实施了严格的监测与反馈控制措施。
经过实践验证,该控制技术有效地提高了隧道施工的安全性和稳定性。
浅析山区公路隧道的工程地质勘察方法论文浅析山区公路隧道的工程地质勘察方法全文如下:随着东部地区的不断发展,国家逐渐重视西部,需要同时发展。
在东西部开发中,首先要注意的问题是道路。
所谓在致富之前修路就是这样。
因此,有一个更好的道路施工技术和规划是非常重要的。
在平原上修路很简单。
我们只需要考虑几个方面,但是在山区修路已经成为一件非常困难的事情。
在这期间,我们应该考虑到很多问题,如工人的日常生活保障,施工过程中的安全问题等等。
只有解决这些问题,我们才能建设能给人民带来利益的道路。
一、山区公路隧道地质勘查的重心一、地质勘探的重要性在山区公路隧道建造之前,对其地质勘查是一个很重要的方面,只有对其进行一个比较严密并且认真的勘查,才能够建造出让人们放心的山区公路,我国的山区公路的事业才能够得到发展,有了一条安全的公路,便会带动公路两端经济的发展,才能够让人们过上小康的生活。
如果不进行良好的地质勘查,就会让山区公路的质量处在一个很低的水平,导致人们不敢去走这样的路,那如果这样的话,这条路修不修还有什么区别呢。
所以说,在山区公路的建造中,地质勘查是非常重要的。
二、地质勘探重点在地质勘查中,首先要注意的问题是地形,地貌等方面,其次是注意关注他周围的环境,探究此环境是否具有稳定性,再次是要重点注意一些特殊地方的位置选择,在观察完外界环境之后,再去预测可能出现的一些问题,并提出一些具体的解决方案。
二、山区公路隧道地质勘探的具体方法一收集资料在做任何事情时,首先要收集足够的数据,山区公路隧道的地质勘探也是如此。
在勘探中,我们应该收集和探索一些当地习俗,研究一些当地的地质构造、水文地质、地质构造、地震等问题,并对该地区的地质有一个大致的了解。
同时,我们还应该寻找一些以前的数据,以便更全面地了解该地区的地质条件,或者借助卫星等工具进行全面观测,这对以后的一些工作起到一定的作用。
二调绘工程地质工程地质填图是一项承前启后的重要工作。
探讨隧道防水施工工程过程的质量控制摘要:随着道路桥梁建设以及隧道工程的不断发展,对于防水工程的要求也越来越高,所以在施工过程中需要对防水材料以及施工技术进行严格把关,提高防水工程施工质量。
因此本文对隧道防水施工工程过程的质量控制进行浅析。
关键字:隧道防水施工;质量控制一、隧道防水施工工程隧道施工虽然在设计上的形式各有不同,但是防水施工工程的构造以及原理都是基本相通的,即通过在初期支护的背后进行注浆的方式,当初期支护没有明显的渗漏现象后,才能允许进行防水层施工,并且此时的混凝土必须要求具有均匀的密实性。
混凝土是一种混合型材料,它的制备就是根据不同的需求来制定混凝土的配合比,具体就是将水泥、沙石以及外加剂等矿物质与水混合搅拌最终形成混凝土。
由此不难看出,混凝土的配料与搅拌都直接关系到整个隧道防水施工的质量。
而决定混凝土的强度也就是抗压强度的因素跟所混合的成份是密不可分的,不难看出混凝土抗压强度与混凝土用水泥的强度成正比,所以强度高的水泥与水生成的混凝土强度也高,但这并不代表增加水泥用量就可以提高混凝土的强度,一定要注意水泥与水的配比。
要综合考虑影响混凝土抗压强度的水泥强度和水的配合比,配合比的差异直接影响到了混凝土的力学性能以及其耐久性,只有这些主要因素决定着隧道防水施工的水平,这也是隧道防水施工质量的重要指标之一。
隧道防暑施工工程的初期支护与二次衬砌之间通常采用pvc复合防水板进行全封闭防水。
在给隧道安装防水板之前,需要涂抹一层厚度为2㎝的找平砂浆,其目的一方面是用来提高初期支护面的平整度,另一方面是在隧道内部一些渗水现象比较严重的地方能够满足防水板铺设的无水作业。
防水混凝土在浇筑过程中,模板安置的位置必须确保牢固,尤其是挡头板不能出现跑模现象,要做到模缝严密,避免在浇筑的过程中出现水泥浆泄漏的现象。
防水混凝土从低处向高处分层连续浇注,每层30㎝,采用插入式捣固器振捣,振捣要密实,尤其是要保证施工缝和变形缝处的密实度。
施工技术课题研究论文(五篇)内容提要:1、地铁隧道盾构始发施工技术分析2、工民建施工技术管理问题及措施3、高层住宅燃气管道施工技术分析4、叠合阳台板吊装施工技术要点5、地铁基坑注浆封底止水施工技术探讨全文总字数:18344 字篇一:地铁隧道盾构始发施工技术分析地铁隧道盾构始发施工技术分析摘要:随着社会的发展,科学技术的进步,地铁隧道工程技术的使用也更为专业化和精细化。
地铁隧道盾构始发施工过程是整个工程系统中最为关键的一部分。
盾构始发工作不仅与工程的进度、质量、安全等息息相关,还与其整个工程的使用寿命紧紧相连,影响经济效益和长久发展。
本文将就地铁隧道盾构法概述、地铁隧道盾构始发施工技术的前、中、后工作准备和过程等进行阐述。
关键词:地铁隧道工程;盾构法;施工技术;安全地铁隧道是目前城市交通区间投入相对较大的一部分,但其工程的开展,不仅需要资金链的支持还需要相应条件下的技术施加。
地铁隧道一般常修建于繁华人流量较大的路段或是周围地势对于普通公路不易施工的路段,所以从地质、地势条件等方面而言,地铁隧道的施工比其他交通区间更具有难度。
而盾构始发施工技术则是在地铁隧道工程技术应用中最为重要的环节,在利用一定施工技术的基础上,大大降低了施工的难度。
1地铁隧道盾构法概述在地铁隧道施工工程中,盾构法相对于其他工程方法而言,更具有工程安全的保障且其在施工的过程中对其周围的环境的影响是极小的,大大提高了其施工速度。
就工程内部施工计划而言,首先,地铁隧道等工程采用的盾构施工方法是为了工程的安全性。
众所周知,地层开挖是地铁隧道工程最为基本的环节,但同时也是安全隐患较大的一个环节,使用盾构法对地层开挖工作进行防护支撑,既是对地层开挖工作的帮助也是为整个工程顺利进行、长久发展做铺垫。
其次,需要根据地质土层要求,设计挖法。
在明确挖法的基础上,不仅需要多次地对土层进行测量还要建造基坑并保证合理性。
一般而言,基坑的内部都会安装盾构机,而在盾构机的滞洪等设备安装完毕后,则需要在其内部进行土体护砌的工作准备。
浅谈隧道工程的重要性王鹏(湖北工业大学土木工程与建筑学院,武汉430068)摘要本文通过理论的论述和实例的分析,剖析了隧道工程在我国社会经济发展过程中所发挥的重要作用。
隧道工程随着我国经济和人民生活水平的提高而进一步发展和推广。
隧道已经是解决我国交通和工业的和很有前景的一门科学。
关键词隧道工程宏观经济社会发展中文图书分类号U455文献标识码A1绪论隧道是一种地下工程结构物,通常是指修筑在地下或山体内部,两端有出入口,供车辆、行人、水流及管线通过的通道。
隧道一般包括交通运输方面的铁路、公路、航运和人行隧道;城市地下铁路和海底、水底隧道;军事工程方面的各种国防坑道;水利发电工程方面的各种水工隧道或隧洞等。
隧道工程是指从事研究和建造各种隧道的规划、勘测、设计、施工和养护的一门应用科学和工程技术,它是土木工程的一个分支。
目前,大部分隧道的设置以交通运输为主要目的,穿越山岭、河流、港湾等障碍,修建地下铁道,缩短交通线路,改善线形,可提到车辆行驶速度,以获得良好的经济效益和社会效益。
除此之外,在水电工程中设置各类水工隧道可实现引水、排水、通风等目的;在市政工程中,设置各类公共隧道可实现污水排放、管线铺设等目的。
隧道的这些功能,决定了其一般在长度方向上有较大的尺寸,多数长度为几千米道几十千米,有的甚至更长。
而横断面的尺寸则相对较小,一般仅几米到几十米。
断面较小的隧道,一般不作为交通设施,仅用于污水排放和水、气管道、电缆、通讯线路等敷设用途,这些通道常常也被称为隧硐、导沟、管沟等。
断面较大、长度较短的隧道所形成的地下空间,一般有其专用功能,如作为地下变电站、地下停车场、地下仓库、地下广场等。
2隧道工程的特点(1)隧道工程主体结构埋设于地面之下,因此,隧道周围区域的工程地质和水文地质条件对隧道施工是否顺利进行,起着重要的、甚至是决定性的作用。
例如,瑞士圣哥达铁路阿尔卑斯隧道遇到高温(41℃)和涌水(660L/min),给施工带来很大的困难,最后延期2年才完成。
我国在渝怀铁路园梁山隧道工程中,虽然进行过长时间大量的地质勘查和预报,但仍然突发颜容性爆喷射型突泥(4200立方米)、突水(14.5万立方米/日,持续8 min)[1]。
因此,隧道工程必须在勘测阶段做好详细的地质调查和勘探,尽可能准确地掌握隧道工程范围内的岩层性质、岩体强度、完整程度、地应力场、自稳能力、地下水状态、有害气体和地温状况等资料,并根据这些资料,初步选定合适的施工方法,确定相应的施工措施和配套的施工机具。
此外,由于地质条件的复杂性和勘探手段的局限性,在施工中出现意外的地质状况是不可避免的,因此,在长大隧道的施工中,还可采取超前实验导坑、超前水平钻孔、超前声波探测等措施,进一步查清掘进前方的地质条件,预先掌握工程地质及水文地质的变化情况,以便及时修改施工方法和采取必要的技术措施。
(2)隧道是一个狭长的建筑物,它不像桥梁、线路等工程可以将作业面全面铺开,而是只有进口和出口2个工作面,因此,隧道工程的施工速度比较慢,工期也比较长,往往使一些长大隧道成为新建线路上起控制性作用的关键工程。
如何在有限的施工空间中最大限度的发挥施工管理的作用,是影响施工进度的关键性问题。
因此,在隧道尽可能多的将施工工序沿隧道纵向展开,进行平行作业,并解决好顺序作业与平行作业之间的关系,是节省时间、加快速度、缩短工期的有效途径。
(3)地下工程的施工环境较差,在施工过程中还可能进一步恶化,例如爆破产生的有害气体、喷射混凝土产生的粉尘等。
必须采取有效措施加以改善,如人工通风、照明、防尘、排水等,使施工场地符合卫生条件,以保证施工人员的身体健康,提高劳动效率。
(4)隧道大多穿越崇山峻岭,工地一般都位于偏僻的深山峡谷之中,往往远离已有交通线,运输不便,物资供应困难,这些也是规划隧道工程时应考虑的问题之一。
(5)隧道是一种埋设于地下的大型隐蔽工程,它建成困难,建好困难,一旦建成要更改就困难了。
所以,在规划和设计中,应认真研究隧道与线路之间的关系、详细调查隧道区域地质等问题;在施工过程中,要每一道工序都严格按有关规定进行,确保隧道工程质量达到标准要求,当工期与质量发生冲突时,应优先保证工程质量。
(6)与桥梁和线路工程相比,隧道施工可以不受或少受昼夜更替、季节变换、气候变化等自然条件的影响,可以常年全天候稳定地安排施工。
3隧道工程的优点隧道之所以在近几年迅猛的发展,是因为它有独特的优点[2]:首先,利用隧道可以实现各种运输线路直线等穿越山岭而不必盘山绕岭。
其次,隧道还可以改善线路中的车辆运行情况和提高线路的运行能力。
其三,隧道是一项隐蔽在地下、水下或山体内部的重要结构。
其四,隧道在具有以上功能的同时,还存在有另一重要特点就是它不占据地面空间,这等于无形中增加了城市的有效面积,对于人口拥挤、道路密集、交通繁忙的城市来说,无疑是十分重要的。
4工程实例焦晋高速的隧道工程,特别是牛郎河隧道,它是焦晋隧道中工程量最大,地质条件最复杂,施工最困难的最长的隧道。
4.1.1概况牛郎河隧道进口位于张庄河附近,出口位于牛郎河村,属越岭特长隧道,为双线、双洞、双车道、双侧电缆槽和排水沟的隧道。
其中左线起讫里LK26+415~LK30+370,全长3955m;右线里程RK26+405~RK30+300,全长3895m。
牛郎河隧道地处太行山中低山区,海拔高度介于724m~1046m之间,隧址区地形起伏较大。
地势陡峭,相对高差320m。
隧道最大埋深280m。
区内沟谷发育,多呈“U”及“V”型谷。
4.1.2新奥法施工新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称,原文是New Austrian Tunnelling Method简称NATM,新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹(L. V.RABCEW ICZ)教授于50年代提出的,它是以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础,将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段的一种施工方法,经过一些国家的许多实践和理论研究,于60年代取得专利权并正式命名[3]。
之后这个方法在西欧、北欧、美国和日本等许多地下工程中获得极为迅速发展,已成为现代隧道工程新技术标志之一。
六十年代NATM被介绍到我国,七十年代末八十年代初得到迅速发展。
至今,可以说在所有重点难点的地下工程中都离不开NATM。
新奥法几乎成为在软弱破碎围岩地段修筑隧道的一种基本方法。
4.1.3新奥法施工特点一、及时性新奥法施工采用喷锚支护为主要手段,可以最大限度地紧跟开挖作业面施工,因此可以利用开挖施工面的时空效应,以限制支护前的变形发展,阻止围岩进入松动的状态,在必要的情况下可以进行超前支护,加之喷射混凝土的早强和全面粘结性因而保证了支护的及时性和有效性。
在巷道爆破后立即施工以喷射混凝土支护能有效地制止岩层变形的发展,并控制应力降低区的伸展而减轻支护的承载,增强了岩层的稳定性。
二、封闭性由于喷锚支护能及时施工,而且是全面密粘的支护,因此能及时有效地防止因水和风化作用造成围岩的破坏和剥落,制止膨胀岩体的潮解和膨胀,保护原有岩体强度。
巷道开挖后,围岩由于爆破作用产生新的裂缝,加上原有地质构造上的裂缝,随时都有可能产生变形或塌落。
当喷射混凝土支护以较高的速度射向岩面,很好的充填围岩的裂隙,节理和凹穴,大大提高了围岩的强度。
(提高围岩的粘聚力C和内摩擦角)。
同时喷锚支护起到了封闭围岩的作用,隔绝了水和空气同岩层的接触,使裂隙充填物不致软化、解体而使裂隙张开,导致围岩失去稳定。
三、粘结性喷锚支护同围岩能全面粘结,这种粘结作用可以产生三种作用[4]:①联锁作用,即将被裂隙分割的岩块粘结在一起若围岩的某块危岩活石发生滑移坠落,则引起临近岩块的联锁反应,相继丧失稳定,从而造成较大范围的冒顶或片帮。
开巷后如能及时进行喷锚支护,喷锚支护的粘结力和抗剪强度是可以抵抗围岩的局部破坏,防止个别威岩活石滑移和坠落,从而保持围岩的稳定性。
②复和作用,即围岩与支护构成一个复合体(受力体系)共同支护围岩。
喷锚支护可以提高围岩的稳定性和自身的支撑能力,同时与围岩形成了一个共同工作的力学系统,具有把岩石荷载转化为岩石承载结构的作用,从根本上改变了支架消极承担的弱点。
③增加作用。
开巷后及时继进行喷锚支护,一方面将围岩表面的凹凸不平处填平,消除因岩面不评引起的应力集中现象,避免过大的应力集中所造成的围岩破坏;另一方面,使巷道周边围岩由双方向受力状态,提高了围岩的粘结力C和内摩擦角,也就是提高了围岩的强度。
四、柔性喷锚支护属于柔性薄性支护,能够和围岩紧粘在一起共同作用,由于喷锚支护具有一定柔性,可以和围岩共同产生变形,在围岩中形成一定范围的非弹性变形区,并能有效控制允许围岩塑性区有适度的发展,使围岩的自承能力得以充分发挥。
另一方面,喷锚支护在与围岩共同变形中受到压缩,对围岩产生越来越大的支护反力,能够抑制围岩产生过大变形,防止围岩发生松动破坏。
5结论隧道工程应用到了许多领域,已经成为国家建设、人民生活和生产的重要组成内容。
由此可见,隧道工程的重要性。
近年来我国隧道工程的建设取得了很大的成就,隧道技术有了相当大的发展,但是还存在许多问题和有待研究提高的地方。
具体地说,到目前为止,对围岩的性质还只能从定性的角度去衡量,工程应用中偏离较大,计算模型的选用和计算理论还不完全符合实际,施工技术水平和管理方法还较落后,所有这些都有待于隧道工作者去研究解决。
参考文献[1]陈小熊,麦曾.现代隧道工程理论与隧道施工.程度:西南交通大学出版社,2006[2]于书翰.隧道施工.北京:人民交通出版社,1999[3]白井庆治.新奥法讲座.隧道译丛,1982-1983[4]陈小雄.“新奥法与现代隧道工程理论之我见”.铁道部基建科技信息网“2001年地下工程新技术研讨会”论文集,2001。